2.2 Проведення атаки за словником (dictionary attack)

1 Стиснути деякий невеликий файл, вибравши за пароль англійське слово довжиною від 3 до 5 символів (наприклад love, god, table, admin і т.д.). Провести атаку за словником. Для цього вибрати вид атаки та у закладці Словник вибрати файл English.dic. Він містить набір англійських слів і набори символів, що найбільш часто використовуються в паролі.

2 Спробувати визначити пароль методом прямого перебору. Порівняти витрачений час.

3 КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Які види атак на пароль Ви знаєте? Як довжина пароля впливає на ймовірність розкриття пароля?

2. Якими категоріями володіє інформація з погляду інформаційної безпеки ?

3. Як можна протистояти атаці повним перебором?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4

ШИФР ЦЕЗАРЯ

Мета: Дослідження структури алгоритма і методики практичної реалізації криптосистеми шифрування Цезаря.

Тривалість роботи – 2 години

1 ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Розробкою методів перетворення (шифрування) інформації з метою її захисту від незаконних користувачів займається криптографія. Такі методи і способи перетворення інформації називають шифрами.

Шифрування - процес застосування шифра до інформації, тобто перетворення інформації, яку необхідно захистити (відкритого тексту) у шифроване повідомлення (шифртекст, криптограмму) за допомогою певних правил, які містить шифр.

Дешифрування - процес, звротний шифруванню, тобто перетворення шифрованого повідомлення в інформацію за допомогою певних правил, які містить шифр.

Існує кілька схем класифікації криптоалгоритмів, кожна з яких заснована на групі характерних ознак. Таким чином, той самий алгоритм "проходить" відразу по декількох схемах, опиняючись у кожній з них у який-небудь із підгруп.

Основною схемою класифікації є наступна:

1. Тайнопис. Відправник й одержувач виконують над повідомленням перетворення, відомі тільки їм двом. Стороннім особам невідомий сам алгоритм шифрування. Деякі фахівці вважають, що тайнопис

2. Криптографія із ключем. Алгоритм впливу на передані дані відомий всім стороннім особам, але він залежить від деякого параметра - "ключа", яким володіють тільки відправник й одержувач.

1. Симетричні криптоалгоритми. Для зашифровки й розшифровки повідомлення використається той самий блок інформації (ключ).

2. Асиметричні криптоалгоритми. Алгоритм такий, що для зашифровки повідомлення використається один ("відкритий") ключ, відомий всім бажаючим, а для розшифровки - інший ("закритий"), що існує тільки в одержувача.

Весь подальший матеріал буде присвячений криптографії із ключем, тому що більшість фахівців саме стосовно цим криптоалгоритмам використають термін криптографія, що цілком виправдано. Так, наприклад, будь-який криптоалгоритм із ключем можна перетворити в тайнопис, просто "зашивши" у вихідному коді програми деякий фіксований ключ. Зворотне ж перетворення практично неможливо.

Залежно від характеру впливів, здійснених над даними, алгоритми підрозділяються на:

1. Переставні. Блоки інформації (байти, біти, більші одиниці) не змінюються самі по собі, але змінюється їхній порядок проходження, що робить інформацію недоступною сторонньому спостерігачеві.

2. Підстановочні. Самі блоки інформації змінюються за законами криптоалгоритма. Переважна більшість сучасних алгоритмів належить цій групі.

Будь-які криптографічні перетворення не збільшують обсяг інформації, а лише змінюють її представлення. Тому, якщо програма шифрування значно (більш, ніж на довжину заголовка) збільшує об'єм вихідного файлу, то в її основі лежить неоптимальний, а можливо й взагалі некоректний криптоалгоритм. Зменшення об'єму закодованого файлу можливо тільки при наявності вбудованого алгоритму архівації в криптосистему й за умови стискування інформації.

Залежно від розміру блоку інформації криптоалгоритми поділяються на:

1. Потокові шифри. Одиницею кодування є один біт. Результат кодування не залежить від попереднього вхідного потоку. Схема застосовується в системах передачі потоків інформації, тобто в тих випадках, коли передача інформації починається й закінчується в довільні моменти часу й може випадково перериватися. Найпоширенішими представниками потокових шифрів є скремблери.

2. Блокові шифри. Одиницею кодування є блок з декількох байтів (4-32). Результат кодування залежить від всіх вихідних байтів цього блоку. Схема застосовується при пакетній передачі інформації й кодуванні файлів.

Перші відомості про використання шифрів у військоій справі пов’язані з ім’ям спартанського полководця Лісандра (шифр «Сцитала»). Цезарь використовував у листуванні шифр, який ввійшов в історію як «шифр Цезаря».

Шифр ``Сцитала''. Цей шифр відомий з часів війни Спарти проти Афін в V столітті до н.е. Для його реалізації використовувався сцитала - жезл, що має форму циліндра. На сциталу виток до витка намотувалась вузька папірусна стрічка, а потім на цій стрічці вздовж вісі сцитали записувався відкритий текст. Стрічка розмотувалась і здавалось, що поперек стрічки хаотично написані якісь літери. Потім стрічка відправлялась адресату. Адресат брав таку ж сциталу, таким же способом намотував на неї отриману стрічку і читав повідомлення вздовж вісі сцитали.

В цьому шифрі перетворення відкритого тексту в шифрований полягає у визначеній перестановці літер відкритого тексту. Тому клас шифрів, до яких відноситься і шифр Сцитала, називається шифрами перестановки.

Шифр Цезаря. Цей шифр реалізує наступне перетворення відкритого тексту: кожна літера відкритого тексту замінюється третьою після неї буквою в алфавіті, який вважається написаним по колу. Клас шифрів, до яких відноситься шифр Цезаря, называется шифрами заміни.

Шифр заміни. Як видно з самої назви, шифр заміни виконує заміну літер або інших частин відкритого тексту на аналогічні частини шифрованного тексту. Легко дати математичний опис шифру заміни. Нехай Х і Y - два алфавіта (відкритого и шифрованого текстів відповідно), які скаладаються з однакової кількості символів. Нехай також - взаємооднозначне відображення Х в Y. Тоді шифр заміни діє так: відкритий текст перетворюється в шифрований текст .